近年来,由于温室效应的加剧和CO₂资源化利用的重视,CO₂的富集分离已成为当前环境与能源领域的研究热点。与其他技术相比,变压吸附具有经济、高效等优点,已受到广泛应用,并且高效吸附剂的设计和制备是变压吸附技术的核心,因此高性能多孔CO₂吸附材料已引起研究者越来越多的关注。在众多吸附材料中,多孔炭材料具有高比表面积、CO₂吸附量高、再生能量低、循环性能好和耐水汽等优点,在CO₂吸附领域具有先天优势。因此,具有特定结构多孔炭材料的研究对CO₂吸附具有重要意义。本文围绕着多孔炭吸附材料的制备,通过改变合成条件实现对其孔结构和表面化学性质的调控,然后应用于CO₂吸附领域,在此基础上,初步研究了多孔炭材料孔结构和表面化学性质与CO₂吸附性能之间的内在规律。具体研究内容和结果如下:（1）在不考虑表面化学性质对材料CO₂吸附性能影响的情况下,本章采用玉米残渣作为炭前驱体,碳酸钾作为活化剂,制备出高微孔率多孔炭材料,样品微孔率高达81.6%。研究表明,在比表面积相接近情况下,微孔体积对低压条件下CO₂的吸附起着更为重要的作用。样品CR-700-1.5的微孔率最高,CO₂吸附量也最高,1 bar条件下,298 K下是4.48 mmol g-1,273 K下是6.92 mmol g-1。（2）通过研究活化条件对玉米残渣基多孔炭孔结构的影响,初步发现K₂CO₃活化成孔机理可能有两点:（a）由碳热还原反应导致的表面刻蚀;（b）一定温度活化中,K₂CO₃分解产生CO₂导致孔隙形成和扩大。由K₂CO₃分解产生CO₂形成的孔会有利于CO₂分子的吸附。不同活化条件所制备的玉米残渣基多孔炭孔径分布曲线具有相似性,孔径主要集中在0.58 nm,这可以用“分子印迹”理论来解释。（3）综合考虑孔结构和表面化学性质对材料CO₂吸附性能的影响。基于金属离子和咪唑配位的化学思想,采用六水合硝酸锌作为金属离子源,2-甲基咪唑作为配体,制备出富氮多孔炭材料。研究表明,室温通风干燥合成出的ZIF-8分散性最好。对多孔炭而言,当炭化温度达到一定值后,温度的改变不会对材料的孔结构产生较大影响,而且随炭化温度的升高,样品中的含氮官能团减少,最终炭化温度的升高会导致材料CO₂吸附量的降低;水蒸气活化会使材料的比表面积和孔体积降低,K₂CO₃活化会使材料孔径分布变宽,炭化-K₂CO₃活化会使材料孔径变大,而且活化会导致N元素损失严重。最终三种活化方式均会导致材料CO₂吸附量的降低。在298 K和1 bar条件下,ZIF-8-700DC的CO₂吸附量最高,为4.04 mmol g-1。